KAIST-UNIST 공동연구, ‘문어다리형’ 3D 마이크로 LED 개발
췌장암만 정밀 타격해 암세포 선택 제거…손상조직 회복 효과
“AI 기반 맞춤형 치료 플랫폼 개발…임상·상용화 확대할 계획”
▲(윗줄 왼쪽부터 시계방향) KAIST 김민서 석-박사 통합과정, 이재희 박사, UNIST 이채규 박사, UNIST 권태혁 교수, KAIST 이건재 교수. 사진=KAIST
췌장암은 진단이 어렵고 치료가 까다로워 5년 생존율이 10%대에 불과한 대표적 난치암이다. 그러나 한국 연구진은 췌장을 감싸 빛으로 암세포를 제거하는 새로운 초소형 LED 장치를 개발해 췌장암 치료에 성공했다.
12일 KAIST에 따르면, 동대학 신소재공합과 이건재 교수 연구팀은 UNIST 권태혁 교수 연구팀과 공동 연구를 진행해, 췌장 전체를 둘러싸며 빛을 직접 전달하는 '3차원 마이크로 LED' 장치 개발에 성공했다.
췌장암은 2기부터 종양 주변에 단단한 방어막(종양 미세환경)이 생겨 수술, 항암제·면역세포 침투 등이 어려운 탓에 치료 성공률이 극히 낮다.
최근 이를 극복할 대안으로 광역동치료가 주목받고 있다. 암세포에만 붙는 약물(광감각제)에 빛을 쏘아 암 조직을 파괴하는 방식이다. 그러나 기존 레이저로는 췌장처럼 깊은 장기까지 빛을 전달하기 어렵고, 강한 빛은 정상 조직을 손상시키는 한계가 존재했다.
연구팀은 이를 해결하기 위해, 문어 다리처럼 자유롭게 휘고 췌장 표면에 밀착되는 3차원 마이크로 LED 장치를 고안했다. 장치는 췌장 모양에 맞춰 스스로 감싸며 약한 빛을 오래·고르게 전달해 정상 조직은 보호하고 암세포만 정밀하게 제거한다.
실제 살아있는 쥐에 적용한 결과, 3일 만에 종양 섬유조직이 64% 감소했고, 손상됐던 췌장 조직이 정상 구조로 회복되는 효과가 확인됐다.
글로벌 생체융합 인터페이싱 소재 센터(선도연구센터)와 국립암센터의 지원을 받아 수행된 이번 연구 결과는 국제 학술지 '어드밴스드 메터리얼즈' 이달 10일 자 표지논문으로 게재됐다.
UNIST 권태혁 교수는 “이번 연구는 기존 광치료의 '깊은 조직 전달' 한계를 뛰어넘었다"며 “난치암을 대상으로 한 면역 기반 치료 전략 확장에 중요한 발판이 될 것"이라고 말했다.
KAIST 이건재 교수는 “췌장암 치료의 가장 큰 장벽인 종양 미세환경을 직접 제거하는 새로운 광치료 패러다임을 제시했다는 점에서 큰 의의가 있다"며 “연구팀은 본 기술의 완성도는 확인했고 AI 기반으로 췌장암 종양 상태를 실시간 분석해 맞춤형 치료가 가능한 플랫폼으로 발전시키고 임상 적용을 위한 파트너를 찾아 상용화하고 싶다"고 밝혔다.
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